[发明专利]重组体铅－酸蓄电池及长寿命电池组

说明书

本发明涉及利用重组体电池的长寿命电池组并涉及这类电池。

此处所用的术语“电池”，包括它的复数形式以及异体字，表示一个单独的电化学单元，该单元具有至少一块正极板、至少一块负极板以及处于这两块极板之间的隔离材料，所有这些元件都处于一个壳体中并且通常能提供2.0V的电压。

此处所用的术语“电池组”，包括它的复数形式以及异体字，表示由多个电池电连接在一起的装置，它能在特定的时间内给出特定的电压和特定的电流。

本发明的一个方面提供了一种由一组重组体铅-酸蓄电池构成的长寿命组合铅-酸蓄电池组。

这些电池可以按模块组合的方式，组合成许多个垂直地叠合而且可以互换的水平排，在这些排中各水平相邻的电池的相邻面之间，形成垂直地延伸的冷却通道。各个垂直地叠合的水平排的冷却通道基本上垂直地相互对齐排成直线。设置一种最好是平板状的装置来将水平相邻的电池彼此分隔开，以维持这两个相邻电池之间的通道。

当各个电池是以垂直叠加的水平排的方式布置时，支承电池的板最好带有一些孔，这些孔至少有一部分与垂直延伸的通道相交，以使对流的空气可以在水平地可互换的相邻电池之间以基本上垂直的方向流动，所说的电池配置在垂直地可互换的各排中。

另一方面，本发明提供了一种包括多个重组体铅-酸蓄电池的长寿命电池组，该电池组带有一个附加装置，它可以对电池内多块交替排列的正、负板板以及二者之间的隔离材料施加并维持一种压缩力。该加力装置最好能手工操作并能够在垂直于极板的方向上连续地施加压力。该加力装置最好包括一个微调装置，以便能够从一段连续可获的压力区间中手工地选择所需的压力。

本发明的另一方面提供了一种长寿命的重组体铅-酸蓄电池。该电池包括：一个壳体，一组在该壳体内交替地排列的正、负铅合金极板，处于正、负极板之间的微孔隔离材料，以及一个用于将极板悬挂在壳体内的装置，该装置能使极板与壳体的内表面在极板增大的方向上隔开一定距离并可避免正、负极板互相接触。

本发明的极板悬挂装置包括一个绝缘的、最好是平板状的装置，用于约束正、负极板，使正、负极板彼此之间以及它们与壳体之间在极板增大的方向上保持一定的距离。悬挂装置最好在或者接近于各极板的末端处约束正、负极板并允许正极板在增大时不会发生可导致破坏性短路的正/负极板的相互接触。该悬挂装置还可减少在极板增大时正极板与电池壳体之间在极板增大的方向上彼此接触的危险。这种接触会增大正极板内的内应力并最终导致极板与壳体的破坏。

电池最好是平放。极板最好是垂直地布置。极板悬挂系统能适应极板在纵向(也是极板的最大增长方向，但处于中心位置)上的增大。在制造电池时，极板悬挂系统的一部分能引导一个夹层式的极板-隔离材料组件进入电瓶中并能在极板-隔离材料组件一旦就位后限制该组件使之不能过多的移动。

本发明的另一个方面涉及极板的包裹方法。在本发明的这一方面，极板最好是由隔离材料包裹着，基本上将极板包封起来，以防止极板在增大时发生短路。极板最好包裹在单独的薄片中。这些薄片在各个正、负极板的纵向延伸的边缘处折叠起来。这种极板的包裹方式与本发明的取向方式，减少了由于负极板的枝晶与正极板接触而引起短路的可能性。

本发明的另一个方面提供了一种具有较可靠的电瓶/盖子密封的铅-酸蓄电池。盖子封住电瓶并且最好相对于电瓶的外表面向外延伸。用于连接电瓶与盖子的焊接材料或粘结剂基本上沿着盖子与电瓶接触的最佳任选部位并沿着盖子从电瓶向外延伸的部分将电瓶与盖子连结在一起。这种焊接材料，如果采用热加工的话，最好是一种均质的、电瓶和盖子的材料。在盖子与电瓶嵌入连接处的盖子的几何形状有助于获得更强的焊接或粘结效果，因此它能赋予电池外壳，特别是外壳上电瓶/盖子的密封部位，一种能够在电池制造时经受住高负压的能力。

与此相关，本发明提供了一种电池壳体的盖子，该盖子包括一个从盖子开始沿着电瓶的内表面通常横向地延伸的完整裙板。该裙板在电瓶-盖子接触的部位加强了该电瓶，使它能抵抗由于电池的内压低于大气压所引起的压力。该裙板最好基本上面向地接触电瓶的内表面并且相对于它的长度来说具有足够的厚度，以使它能在电瓶-盖子连接处或密封处对电瓶起一种结构加强作用。该裙板可使电瓶-盖子的连接或密封部位更有效地阻止由于电池内、外的压力差所引起的破坏。

在另一个方面中，本发明提供了一种用于铅-酸蓄电池的改进的正极板。该正极板包括一个板栅框架，该框架具有一个外周边以及至少一个在板栅外周边的相互隔开的部分之间延伸的中间元件。板栅的外周边元件最好具有多边形的横截面。